生物化學用濾芯、生物化學用濾芯和濾芯座的組的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于通過生物化學反應提取生物體物質、并根據需要進行合成分析的生物化學用濾芯、生物化學用濾芯和濾芯座的組。
【背景技術】
[0002]例如，要進行基因的分析，需要對從生物等獲取的樣品(還稱之為檢測體或試樣)進行DNA或RNA之類的核酸的提取、放大等各種生物化學性的處理和反應。這些處理和反應需要將幾種試劑高精度地混合在樣品中。在如此向樣品中投入各種試劑并進行各種生物化學處理的情況下，要求向各種處理用的單元搬運試劑。
[0003]作為混合試劑的方法，如專利文獻I所記載，在自動分析裝置等中大多使用利用了分注機器人的吸移管方式。所謂分注機器人是指，在裝置的一定范圍內使分注機構以二維或三維方式驅動，利用安裝在分注機構的前端上的噴嘴或尖嘴等自動地進行液體的吸弓1、排出的單元。
[0004]另一方面，在基因分析領域中，存在所謂PCR反應(聚合連鎖反應PolymeraseChain React1n)的、使DNA放大的工序。在基因分析領域中，需要通過PCR反應使成為樣板的DNA放大到檢測器能夠檢測的程度，并且已知這種方法非常有效。
[0005]在對DNA或RNA進行處理的情況下，需要防止不作為對象的DNA或RNA的混入(以下稱為污染)。PCR有可能將微量(一個分子)的DNA作為模型進行放大。因此，尤其需要防止低分子的克隆DNA、通過PCR放大的DNA片段(PCR產物)污染而成為樣板。為此，需要分別設置進行提取等對成為標的的DNA進行處理的室、和進行PCR的室，經由放入有樣品的管來搬運樣品，以防懸浮在空氣中的DNA進入，PCR反應在凈化臺下進行作業(yè)。
[0006]在使用專利文獻I的分注機器人的吸移管方式的情況下，通過洗凈噴嘴或一次性使用尖嘴等來防止污染。然而，由于噴嘴或尖嘴在空氣中移動，因此很難防止針對懸浮在空氣中的DNA的污染。因此，分為處理DNA的室和進行PCR的室，而且在凈化臺下進行作業(yè)，盡量降低污染的可能性。
[0007]近年來，進行著如下研宄，在使用了微型器件的微小空間內，使樣品與試劑進行反應，從而進行生物體物質的提取、提純、放大、分析的一系列的處理。微型器件能夠應用于基因分析等寬廣的用途中。通過使用微型器件，與一般的裝置相比具有樣品以及試劑的消耗量少的優(yōu)點，與安裝各種試劑的情況相比，具有攜帶簡單且能夠一次性使用等的優(yōu)點。另夕卜，在小型的器件內在密閉空間內完成反應，因此認為容易應對之前所述的污染的問題。在專利文獻2中，作為微型器件的應用例，提出了使用前處理尖嘴提取DNA的技術方案。
[0008]現(xiàn)有技術文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本特開昭63-315956號公報
[0011]專利文獻2:日本特開2007-330179號公報

【發(fā)明內容】

[0012]發(fā)明要解決的問題
[0013]要想在微型器件內混合微量的試劑與樣品并進行化學反應和分析，重要的是對微型器件內的試劑和樣品等流體的量進行控制。這是因為，如果未在適當?shù)臅r刻對試劑以及樣品進行適當量的輸送液體，則化學反應和分析無法如愿實現(xiàn)。為此，需要適當?shù)乜刂七M行輸送液體的流體的流量、流速、流體壓力等。
[0014]作為微型器件內的輸送液體方式，有離心方式、將空氣壓力直接封入流道中的方式。兩種方式均很難在與外部氣體隔斷的狀態(tài)下進行輸送液體，因此有可能與懸浮在空氣中的DNA污染。另外，很難管理流體的流量、輸送液體時間。
[0015]本發(fā)明為了解決上述的問題，提供一種能夠在與外部氣體隔斷的狀態(tài)下且容易進行試劑等液體的流量控制的一次性類型的生物化學用濾芯以及使用該生物化學用濾芯的生物化學處理裝置。
[0016]用于解決問題的技術方案
[0017]為了解決上述問題，本發(fā)明采用權利要求書記載的結構。
[0018]作為具體的一例，(I)本發(fā)明的生物化學用濾芯具備進行輸送液體的封入試劑的輸送液體源的室、和上述試劑的輸送液體目的地的室，這些室密閉設置在濾芯主體中，在上述濾芯主體的底面粘貼由彈性體構成的膜片，膜片的成為各室之間的輸送液體通路的部分未接合，上述膜片具有在使未接合的部分的膜片產生了變形時才形成輸送液體通路、且通過從外部提供的壓力的變化進行往復動作而使輸送液體通路的容積產生變化的泵功能。
[0019]舉一個詳細的例子，上述生物化學用濾芯具備:封入液體試樣的室；封入試劑的室；以及依次進行用于從混合了液體試樣與試劑的混合液中對于成為標的的生物體物質進行提取、提純、放大、改性、分析的一系列的處理的多個室。這些室密閉設置在濾芯主體中。在濾芯主體的底面上粘貼由彈性體構成的膜片。該膜片的成為各室之間的輸送液體通路的部分未接合，該膜片具有在使未接合的部分的膜片產生了變形時才形成輸送液體通路、且通過從外部提供的壓力的變化進行往復動作而使輸送液體通路的容積產生變化的泵功能。
[0020]作為具體的一例，(2)本發(fā)明的生物化學處理裝置除了具有上述生物化學處理用濾芯之外，還具有如下結構要素，即，具有:保持上述濾芯，并具有提供用于使上述膜片作為上述泵機構而工作的空氣壓力的空氣壓力施加部的濾芯座；以及與空氣壓力源連接，并控制針對上述濾芯座的上述空氣壓力的供給、排氣的空氣給排機構。
[0021]發(fā)明的效果
[0022]根據上述(I)中的生物化學用濾芯，能夠在密閉的空間內，進行與試劑或樣品等不接觸的輸送液體，且能夠進行生物化學處理，因此能夠防止污染。
[0023]根據上述(2)中的生物化學處理裝置，通過使濾芯座側具有進行上述濾芯的各室的輸送液體口的開閉的閥功能的驅動用空氣給排機構、以及用于使濾芯的輸送液體泵(膜片)工作的空氣壓力施加部，能實現(xiàn)濾芯的小型化以及成本的降低。
[0024]上述以外的問題、結構以及效果通過以下的實施方式的說明將變得更加明確。
【附圖說明】
[0025]圖1是用于解決問題的單元結構圖。
[0026]圖2是表示濾芯的整體概要的俯視圖。
[0027]圖3是空氣壓力控制系統(tǒng)的結構圖。
[0028]圖4是三通閥的通常時和通電時的方向控制圖。
[0029]圖5是濾芯的A-A剖視圖。
[0030]圖6是濾芯座的A-A剖視圖。
[0031]圖7是將濾芯安裝在濾芯座上時的A-A剖視圖。
[0032]圖8是流道的B-B剖視圖。
[0033]圖9是用于提高輸送液體精度的流道形狀的一例。
[0034]圖10是用于進行本發(fā)明的一系列的動作。
[0035]圖11是用于進行本發(fā)明的一系列的動作。
[0036]圖12是用于進行本發(fā)明的一系列的動作。
[0037]圖13是用于進行本發(fā)明的一系列的動作。
[0038]圖14是用于進行本發(fā)明的一系列的動作。
[0039]圖15是用于進行本發(fā)明的一系列的動作。
[0040]圖16是用于進行本發(fā)明的一系列的動作。
[0041]圖17是用于進行本發(fā)明的一系列的動作。
[0042]圖18是用于進行本發(fā)明的一系列的動作。
[0043]圖19是用于進行本發(fā)明的一系列的動作。
[0044]圖20是用于進行本發(fā)明的一系列的動作。
[0045]圖21是微量試劑封入部的剖視圖。
【具體實施方式】
[0046]以下，參照附圖并使用一個實施例來說明本發(fā)明的實施方式。
[0047]圖1所示的本發(fā)明的一個實施例的生物化學處理裝置，作為核酸的提取放大的一例，舉例說明了進行從DNA的提取至放大為止的一系列的處理的裝置。生物化學處理裝置包括如下三個單元:在密閉狀態(tài)下執(zhí)行上述一系列的處理的生物化學用濾芯I ;具有用于支撐上述濾芯I且進行濾芯I的輸送液體通路的開閉、使濾芯I進行泵動作的空氣壓力施加部的濾芯座2 ;以及與空氣泵(空氣壓力源)30連接并對朝向濾芯座2的空氣壓力的供給、排氣、吸引進行控制的空氣壓力控制系統(tǒng)3。
[0048]首先，參照圖2說明濾芯I的一例的整體概要。圖2使用俯視圖來表示濾芯I的概要。
[0049]濾芯I包括如下四個通道:用于判斷濾芯I內的處理是否準確進行了的控制通道25-a、25-b ;對采取的包含生物體物質的試樣(以下，稱為樣品)進行分析的樣品分析通道26 ;以及用于設定分析的范圍的基準的基準通道27。
[0050]濾芯I具備:直接封入米取樣品的拭子5的拭子封入室6 ;封入各試劑的試劑封入室(例如封入核酸提取用的溶解液的溶解液封入室7、封入PCR放大用試劑的放大用試劑封入室8-a、8-b、預先封入用于在放大后進行改性的試劑的改性試劑封入室9);用于混合兩種放大用試劑并使其分支而輸送液體的分支中繼室10 ;用于與改性試劑混合的改性試劑混合室11 ;為了 PCR、改性而用于進行溫度調節(jié)的溫度調節(jié)室12 ;用于在處理結束后與毛細管連接而進行電泳的毛細管連接室13 ;連接這些各室的一個輸送液體流道14、分支輸送液體流道15 ;以及用于將微量試劑預先封入流道內、并在輸送液體的同時混合微量試劑的微量試劑封入部16。各個流道14、15通過閥功能(在后敘述)來打開設置于對應的室上的輸送液體口，且在利用空氣壓力控制系統(tǒng)3進行了吸引時能夠使液體流通，在該流通中使用泵功能(在后敘述)。在以下說明中，各個流道14、15在相關工序中使流體流通，但在使液體流通時，相應的